针对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷北部奇探1井芦草沟组高产页岩油流的突破，通过原油、砂岩抽提物与烃源岩样品采集及相关分析测试，明确了奇探1井芦草沟组的烃源条件，分析了原油的物性、族组成与生物标志物分子特征，进而进行了油源及其条件分析。研究认为：吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩为好的成熟油源岩，油源条件好，其中下段优于上段。芦草沟组原油密度和黏度具有随深度的增加先增后降的规律，最高值对应生油高峰，奇探1井芦草沟组下段页岩油属于中质稠油。芦草沟组烃源岩形成的水体由早期到晚期还原条件逐渐减弱。原油与临近深度烃源岩的成熟度参数偏高是排烃、运移和成熟作用共同作用的结果，奇探1井试油段页岩油具有一定程度的运移和聚集过程，以具备纵向上源储互层、横向上源储紧邻型源储配置关系和深部发育烃源岩的地区为凹陷勘探重点区域。该认识对于准噶尔盆地玛湖凹陷风城组及其他地区咸水湖相页岩油的勘探和开发均具有重要的指导作用。
四川盆地寒武系筇竹寺组是继奥陶系五峰组—志留系龙马溪组后最有利的页岩气勘探开发层系。以德阳—安岳裂陷槽中段为研究对象，利用现有地震、钻井、测井及分析化验等资料，分析了筇竹寺组页岩气藏基本特征，剖析其与川南龙马溪组页岩气藏的差异，为筇竹寺组的页岩气评层选区提供了技术支撑。结果表明：①筇竹寺组沉积古地貌存在差异，平面上划分为槽内、斜坡、槽外等3种沉积古地貌，控制了储层厚度展布与品质；②德阳—安岳裂陷槽中段筇竹寺组页岩气藏沉积环境优，保存条件好；构造简单，储层厚度大，两向水平应力差值小，利于储层改造；目的层埋深大，为工程实施带来挑战；③筇竹寺组的评层选区应按照“纵向分层、横向分带”的整体勘探开发思路。纵向上应以⑤小层黑色页岩为当前攻关的主要目的层段，并逐步拓展到其余小层；横向上应以槽内—斜坡古地貌区为当前攻关的主要区带，并逐步向槽外区带拓展。
四川盆地威荣地区在3 500~4 500 m的深层取得了重大突破。含气特征对页岩储层评价具有重要影响，为揭示威荣地区深层页岩气富集特征以及主控因素，以威荣地区龙马溪组页岩为研究对象，利用XRD组分、TOC含量、R O含量分析实验、低温氮气吸附、等温吸附实验及现场含气量测试等方法，对深层页岩的有机地球化学特征、孔隙结构特征和含气特征系统分析，进一步探讨含气性主控因素。结果表明：威荣地区发育低碳—富碳页岩，处于高—过成熟阶段。整体的平均总含气量为2.78 m3/t，现场解析气以游离气为主，平均游离气含量为2.25 m3/t，平均吸附气含量为0.53 m3/t。不同岩相的含气性差异较大，其中富碳混合硅质页岩含气性最好，平均总含气量为5.28 m3/t，平均游吸比（K）为4.20，为优质岩相类型，利于页岩气开采。页岩含气性受多种地质因素控制，TOC含量为主要控制因素，孔隙结构为直接因素。TOC含量促进了有机质孔的发育，孔体积和比表面积增大，进一步为页岩气提供储存空间和吸附点位。此外，黏土矿物的充填使孔隙空间减小，导致其与各含气量之间呈负相关，矿物质中绿泥石因其层状结构且遇水膨胀在一定程度上阻碍了游离气的赋存，石英抗压实作用较强，与各含气量之间呈正相关；随着R O值增加，烃类吸附能力及游离气赋存能力增强。研究结果可对未来深层页岩气勘探开发提供地质依据。
以四川盆地龙马溪组过成熟页岩为研究对象，采用封闭体系石英管系列温度点热模拟实验，通过对热模拟气体产物进行定量分析，以及对热模拟样品开展X射线光电子能谱和氩离子抛光—扫描电子显微镜孔隙结构表征，系统研究了以I型干酪根为主的海相富有机质页岩在过成熟阶段有机质演化特征及孔隙结构响应。研究结果表明：①过成熟阶段页岩中有机质仍有一定的生烃潜力，焦沥青可能是热模拟过程中形成甲烷最主要的来源。②EqVR O<3.56%时，有机质石墨化程度<15%，页岩储层生气能力和储层物性仍随模拟温度升高持续变好；EqVR O值为3.56%时页岩生气能力达到最大值，此时页岩孔隙度、有机质孔发育程度也达到最大值；EqVR O>3.56%时，有机质石墨化程度>15%，甲烷产率和有机质面孔率均开始降低，指示焦沥青缩聚作用增强，导致孔隙体积减少，纳米孔隙发生了破坏和转化。③结合川南实钻井资料，R O值超过3.6%后过成熟石墨化阶段页岩源储遭到破坏，认为R O值为3.6%是当前川南海相页岩气有利勘探上限。
位于准噶尔盆地东部隆起的吉木萨尔凹陷发现了十亿吨级特大型页岩油田，揭示出中二叠统芦草沟组烃源岩良好的生烃潜力。研究系统评价了与吉木萨尔凹陷邻近的古城凹陷芦草沟组烃源岩的生烃潜力和形成环境，刻画了烃源灶的分布范围，并与吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩进行了对比。结果表明：古城凹陷芦草沟组烃源岩干酪根类型主要为II/III—III型，以好—极好烃源岩为主，类型和丰度略逊于吉木萨尔凹陷。中—晚侏罗世，古城凹陷芦草沟组烃源岩整体进入生烃门限，现今进入主生油窗的面积为212 km2。尽管均为湖相沉积，相较于吉木萨尔凹陷，古城凹陷芦草沟组烃源岩的Pr/Ph、Ts/（Ts+Tm）、C19/C21三环萜烷、C24四环萜烷/C26三环萜烷值相对略高，C28规则甾烷含量略低，说明其沉积于具有一定盐度的氧化—还原过渡环境，除藻类和微生物生源的贡献外，还有一定数量的陆源高等植物输入。古城凹陷芦草沟组烃源岩发育4个大于160 m的厚度中心，总面积约为420 km2，在凹陷南部发育3个生油强度大于200×104 t/km2的生烃中心，总面积为130 km2。研究成果进一步夯实了准噶尔盆地中二叠统含油气系统的资源基础，也为古城凹陷下一步油气勘探工作奠定了基础。
为系统研究碱湖页岩中黏土矿物的发育特征及转化模式，并探究在碱湖沉积环境中黏土矿物发育情况，利用扫描电镜观察、X射线衍射分析等实验，对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩在不同沉积环境下黏土矿物的组合特征及动态转化规律进行研究。结果表明：在碱湖沉积中心，发育少量以蒙脱石及伊/蒙混层组合特征为主的黏土矿物（<5%），同时，大量碎屑黏土矿物（蒙脱石等）在强碱性的成岩环境下发生溶蚀，转化为钾长石等自生硅酸盐矿物，且由于CO3 2-/HCO3 -存在导致沉积中心出现黏土矿物转化迟滞现象。边缘斜坡区的黏土矿物含量比沉积中心高（平均为11.57%），以伊利石、绿泥石、伊/蒙混层发育为主，其成岩环境经历了强碱性向弱碱—弱酸性的转变，原始碎屑黏土矿物在该种成岩环境下未发生溶蚀转化，随着地层温压的升高发生伊利石化和绿泥石化。黏土矿物在转化过程中会生成大量的自生石英等脆性矿物，同时会产生次生孔缝，对后续页岩油气的压裂开发具有积极影响。
鄂尔多斯盆地东缘佳县地区下二叠统太原组具有近源成藏的优越条件，已钻井既在致密砂岩层段试获工业气流，也在灰岩层段中取得较好效果，亟需开展沉积演化及成藏条件研究，明确富集规律，落实有利区带。结合岩心、测井、地震资料，从岩性特征、沉积演化、烃源岩分布、断裂特征及储层特征等方面开展研究。结果表明：①佳县地区太原组主要为灰岩—泥岩互层、砂岩—泥岩—灰岩互层两大类型。②佳县地区太原组古地貌总体为北高南低格局，古地貌控制沉积环境、沉积环境决定沉积演化过程。③佳县地区早二叠世太原期不同时期沉积环境有着明显差别，庙沟期南部为碳酸盐岩台地灰坪相，北部为泥坪相；毛儿沟期中部为潮控三角洲相，南北两端为碳酸盐岩台地灰坪相，局部发育障壁砂坝；斜道期大部分地区为碳酸盐岩台地灰坪相，局部发育障壁砂坝；东大窑期整体进入碳酸盐岩台地灰坪相沉积。④佳县地区太原组经历4个阶段的沉积演化后，中部地区主要发育潮控三角洲水下分流河道砂岩，有利于天然气富集成藏，是勘探开发的首选目标，东南部斜道段灰岩、毛儿沟灰岩局部富集成藏，是接替勘探开发目标。⑤佳县地区太原组经过海陆交互沉积演化，为该地区天然气成藏提供了有利条件，三角洲水下分流河道砂岩中晶间孔、岩屑溶孔发育，灰岩中形成了大量的溶孔、生物孔、微裂缝等，为天然气富集成藏提供了充足的储集空间；其下部与8号煤整合接触，上部紧邻5号煤，具有先天近源成藏优势；太原组内部的致密岩层形成侧向封堵，上覆地层中多套泥岩是良好的盖层，这些条件为太原组富集成藏奠定了坚实基础，佳县地区太原组具有良好的天然气勘探开发前景。
针对鄂尔多斯盆地佳县地区致密砂岩气勘探亟待解决的地质问题，揭示储层差异化成岩作用与储层质量的作用关系，利用铸体薄片观察、扫描电镜分析、X射线衍射、流体包裹体岩相学相结合，细致对比不同层位的储层特征、成岩作用类型及特征的差异性，建立佳县地区差异化成岩过程模式。结果表明：本溪组—下石盒子组盒8段储层经历了强烈的压实作用、3期胶结作用和2期溶蚀作用，其中压实作用是导致储层致密化的主要因素，而溶蚀作用则对储层质量有显著改善作用。不同层位的成岩作用强度、致密化过程序列明显存在差异，山2段与本溪组为含煤系底层，距离烃源岩近，经历2期溶蚀作用，次生孔隙发育；太原组多套厚层泥晶灰岩，消耗部分酸性成岩流体，溶蚀作用强度稍弱；下石盒子组盒8段经历强烈压实作用及2期胶结作用，孔隙已基本被填充，且距离源岩较远，晚期溶蚀作用不发育，总体物性较差。明确致密储层差异化成岩特征与储层质量关系，对筛选有利区具有重要的实际意义。
川东北南江地区是米仓山山前带的低勘探区，此区域内钻探的A1井在须家河组钻遇天然气藏，但气藏的形成机理尚未明确。为明确须家河组四段天然气藏的成藏模式，通过对出气层段顶面曲率分析、A1井测井—地震资料的异常响应分析，识别了南江地区的构造应力方向，阐释了层面曲率与裂缝发育的匹配关系，判识了裂缝储层发育的有利区域。研究结果表明：南江地区不同区域受米仓山和大巴山作用能力不同，在米仓山和大巴山的共同作用区内易形成裂缝型气藏；应用曲率半定量化分析确定裂缝发育分布，南江地区相对曲率>0.2时裂缝发育，>0.4时裂缝大规模发育，受断裂控制的裂缝储集体存在天然气逸散；经过压实、胶结致密化的须四段，裂缝可作为地质甜点相对富集天然气。喜马拉雅期大巴山推覆强烈，须家河组受构造应力作用形成裂缝，并在曲率高值区高密度发育，天然气向上覆须四段裂缝圈闭充注，形成裂缝气藏。
有效储层是致密砂岩油气勘探开发关注的重点之一，整体低渗—致密条件下有效储集空间的形成机制和演化过程是认识有效储层的关键。以川中地区金秋气田沙溪庙组二段为研究对象，综合利用岩石矿物学、电子显微镜（SEM）、碳氧同位素等分析手段，分析储层岩石学和成岩作用特征及差异性，探究有效储集岩石相形成演化过程。针对沙溪庙组二段储层强非均质性的特点，依据岩石学组构、成岩程度与过程、孔隙特征等差异，划分出3种砂岩岩石相。其中，贫塑性颗粒砂岩压实中等，胶结物类型丰富但总量低，溶蚀作用强烈，孔渗性好。富塑性颗粒砂岩和方解石致密胶结砂岩孔渗性较差，前者压实强烈导致岩石致密化，后者因孔隙中大量方解石连晶状胶结致密。原始沉积物组分和结构控制了储层中岩石成岩方式和过程，不同类型岩石相经历了差异化的成岩演化过程。富塑性颗粒砂岩和方解石致密胶结砂岩在成岩早期已变得致密，构成了储层中各个尺度的隔夹层。而贫塑性颗粒砂岩埋藏演化中流体活动及流体—岩石作用多期发生，成岩早期保留了大量原生孔隙，后期流体作用活跃，形成致密储层中孔隙空间较发育、物性较好的有效储集岩石相，该岩石相多分布在分流河道单砂体的中—下部。
断缝体通常发育在沉积盆地中的走滑断裂系统中，断裂具有很强的隐蔽性，传统的断裂识别技术表现不佳。现有的针对目的层的断裂解释策略通常采用局部视角，忽视了断缝体断裂的整体特征。通过使用U⁃ResNet深度学习模型，对鄂尔多斯盆地镇泾区块所有地层进行了断裂识别。结合倾角导向地震属性切片，揭示了断裂的形成机制、期次和级别，同时也首次估算了NWW向走滑距离。通过分析深部断裂的延伸特征，证实了该区块南部3组NWW向走滑断裂本质上是花状构造，根茎延伸至基底断裂，也证实了基底断裂在多次构造运动中的重新启动。划分了长8段断缝体的剖面和平面样式，并在NEE向断裂上识别出1个菱形—拉分地堑，提供了NEE向断裂走滑运动的地震证据。此外，还发现了3处纺锤—凹陷断裂组合，解释了雁列式—阶梯断裂的形成原因，并给出了有利的断缝体组合样式及其在平面上的分布位置。研究表明，采用深度学习断裂技术和全视角解释策略，有助于揭示复杂高角度走滑断缝体的断裂发育特征及其演化规律。
近年来，塔里木盆地顺北东部地区奥陶系持续获得重大油气勘探突破，其得益于碳酸盐岩断控缝洞型优质储集体的有效地震识别与分布预测。随着勘探工作向顺北西部地区推进，上奥陶统发育多套复杂侵入岩，导致地震成像效果差，断裂和储层识别难度大，严重制约了西部地区的勘探进程。基于实钻、3D地震资料和区域地质资料，在对顺北地区上奥陶统内发育的侵入岩特征进行详细研究的基础上，开展中下奥陶统储层地震反射正演模拟，建立了多种复杂侵入岩与缝洞型储层的地质模型。正演模拟表明：侵入岩边界部位会造成地震剖面上的相位错断，甚至影响上奥陶统底面形成假象断层；近水平厚层状、多层叠合发育的侵入岩还会造成中下奥陶统的储层段内形成不易识别的多次波，对断控储集体形成的串珠状反射起到能量补充作用，导致串珠状反射能量增强，被误识别为有利储层反射特征。通过正演模拟与地震属性的有效结合，明确了研究区内假断层的识别方法，量化了侵入岩厚度与下伏串珠状反射能量强度的关系，以及侵入岩对储层成像的影响程度，有效提高了断裂识别的可靠性和储层描述的精度，为研究区及周边地区下一步勘探部署提供了重要的地球物理依据。
为探索下古生界深层复杂原油的来源，对塔里木盆地下古生界烃源岩及原油开展了系统的地球化学分析。通过自然演化—热模拟实验对比，揭示了部分芳烃类指标的高稳定性，尤其是1⁃烷基⁃2，3，6⁃芳基类异戊二烯（2，3，6⁃AIPs）具有极强的抗次生改造能力。综合评价生烃潜力明确了5套［下寒武统玉尔吐斯组（Є1 y）、中下奥陶统黑土凹组（O1⁃2 h）、西合休剖面中奥陶统（O2 x）、中上奥陶统萨尔干组（O2⁃3 s）和上奥陶统良里塔格组（O3 l）］富有机质烃源岩，并根据稳定的芳烃指标将其划分为“低盐—绿藻”型、“高盐—甲藻”型和“透光厌氧—绿硫菌”型3类，将原油划分为“透光厌氧—绿藻”型和“透光厌氧—绿硫菌”型2类。其中，“透光厌氧—绿硫菌”型烃源岩主要发育于Є1 y，与盆地内（塔中、塔北地区等）几乎所有原油类似，都含有2，3，6⁃AIPs。油源对比和混源油定量解析也证实该类烃源岩对盆地内原油的重要贡献。因此，后期精细刻画该类含特殊生源—环境组合烃源岩的空间展布将会为研究区甚至全球类似盆地深层复杂原油的精准勘探提供重要参考。
沉积岩的微量元素及稀土元素与沉积环境具有十分密切的联系，进行沉积岩的微量元素分析是研究沉积古环境的有效手段。川东北地区二叠纪是地质历史上的重要时期，但关于其地球化学特征和古海洋环境的研究还较薄弱。选取羊鼓洞剖面吴家坪组为研究对象，基于野外露头剖面实测与室内镜下薄片鉴定，结合微量元素和稀土元素等地球化学分析方法，探讨地球化学特征对其沉积古环境的指示意义。研究结果表明：①Sr/Ba和Th/U指示羊鼓洞剖面吴家坪组沉积期处于海相咸水环境；②V/Cr、V/（V+Ni）和Ni/Co等沉积环境古氧相的指标显示羊鼓洞剖面吴家坪组沉积时期古环境处于贫氧—缺氧状态；③Sr/Cu和Rb/Sr值表明沉积时期的古气候主要以干旱环境为主；④原始物源具有大陆边缘构造背景亲和性，（La/Yb）N—ΣREE的对应关系反映沉积物主要来源于沉积岩。
煤岩气和非烃气是目前地质能源新兴领域，对未来国家能源安全具有重要影响。为推进我国在该领域的发展，促进同行专家间的学术交流，2024 年11 月16—17 日在成都成功举办了“2024 煤岩气和非烃气富集机理国际学术论坛”。此次会议由成都理工大学、油气藏地质及开发工程全国重点实验室主办，主要围绕煤岩气、氦气及氢气的来源、赋存状态、运移方式与富集机理开展了学术交流，并对未来重点攻关方向进行了研讨，共邀请13 位专家进行了大会报告，线上线下参会人数300 余人。为加速推动煤岩气、氦气及氢气的勘探开发与产业化发展，会议一致同意，在《天然气地球科学》组织“煤岩气、氦气和氢气形成与富集”专辑，就煤岩气、氦气和氢气富集机理等相关研究及应用撰文讨论，以期开拓新的研究思路，加强学科交叉与学术创新。专辑拟定于2025 年上半年以正刊形式在《天然气地球科学》刊出。除了会议组织稿件外，同时也诚邀业内专家学者积极投稿。
1. 征稿范围
（1）煤岩气、氦气和氢气来源与赋存机理。
（2）煤岩气、氦气和氢气资源评价与分布规律，包括基础地质背景、地质构造与岩石结构、有利富集区带、成藏特征与模式等研究。
2. 征稿要求
（1）稿件类型为综述与评述、研究论文。撰稿规范及要求可到《天然气地球科学》官网主页“下载中心”下载（http://www.nggs.ac.cn/CN/column/column8.shtml）。
（2）所有稿件均将严格按程序执行，不符合发表要求的稿件将被退回。录用后的稿件会优先在线出版。
（3）稿件基础资料、数据等信息，需符合有关单位/部门的保密要求。
3. 投稿截止日期
2025 年3 月30 日。
4. 专辑召集人
张水昌，教授级高级工程师，中国科学院院士，中国石油勘探开发研究院
朱海燕，教授，成都理工大学
陶辉飞，副研究员，中国科学院西北生态环境资源研究院
王晓锋，研究员，西北大学
5. 投稿方式
登陆《天然气地球科学》官网 http：//www.nggs.ac.cn 进行投稿。投稿时请备注“煤岩气、
氦气和氢气形成与富集”专辑。投稿成功后请将稿件信息告知专辑联系人。
6. 专辑联系人
伏美燕 028-84079008 fumeiyan08@cdut.cn
李小燕 0931-8277790 lixy@llas.ac.cn
甘公网安备 62010202000678号
